2. 西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室, 陕西杨凌 712100;
3. 同济大学水利工程系, 上海 200092;
4. 中国地质科学院水文地质环境地质研究所, 石家庄 050061
2. Key Laboratory of Agricultural Soil and Water Engineering in Arid and Semiarid Areas, Ministry of Education, Northwest A & F University, Yangling, Shaanxi 712100, China;
3. Department of Hydraulic Engineering, Tongji University, Shanghai 200092, China;
4. The Institute of Hydrogeology and Environmental Geology, Chinese Academy of Geological Science, Shijiazhuang 050061, China
土壤盐渍化是制约我国干旱和半干旱地区农业发展和生态环境改善的重要因素,由于土壤中盐分过高,土壤理化性质较差,使得盐碱地区大多数植物无法正常生长[1]。在我国西北内陆盐渍区,土壤盐渍化的治理以物理措施为主,多以秋浇/冬灌的形式将大量淡水灌入盐渍化田块,达到淡水压盐目的[2]。但我国淡水资源短缺,传统的淡水压盐措施,加剧了供水资源不足的现状。
目前已有学者提出,在我国滨海地区采用冬季咸水结冰融水压盐改良重盐渍化土地的技术[3]。咸水结冰融水压盐技术原理为,利用抽取的高矿化度地下咸水结冰后冰层融化过程中的咸淡水分离效应,通过融出咸淡水的梯次分离入渗,后融化的低矿化度淡水可有效淋洗土壤盐分,从而实现盐渍土表层脱盐,有效改善了滨海地区的土壤盐渍化状况[4-5]。咸水在结冰时和融化时,均表现出脱盐过程,而且融化时的脱盐效果明显好于结冰过程[6]。郭凯等[7]对咸水冰体的融出水质进行了研究,发现矿化度为10 g·L–1的咸水冰体融化过程中,融出水的含盐量在1小时之后呈指数下降,直到融出淡水;融出水含盐量小于3 g·L–1的微咸水占总体积的57.2%。车升国等[8]发现,在咸水结冰入渗过程中,咸水中的离子与土壤中的离子发生作用,改变了土壤的入渗能力,增大了入渗深度,这使得后融化的低矿化度水对盐分的淋洗深度增加,从而提高了淋洗效果。
我国西北内陆地区土壤盐渍化与微咸地下水(2~5 g·L–1)并存,且广泛分布[9-11],微咸水矿化度远小于滨海地区地下水矿化度。同时北方内陆地区冬季气温低,具备冰冻条件,若能抽取地下微咸水进行微咸水结冰融水压盐,有望改变以往淡水压盐方式,以节约珍贵的淡水资源;且抽水适当降低局部较浅的地下水位,也有助于控制土壤蒸发返盐。目前关于微咸水结冰后融出水的研究还相对较少,本文拟通过室内融冰试验研究不同矿化度和温度下,微咸水冰体的融化速度和融出水质,结合冰体融水入渗数值模拟,揭示微咸水结冰融水入渗特征及对盐渍土的淋洗效果,为探索内陆土壤盐渍化地区非生育期新的节水控盐模式提供理论与技术支撑。
1 材料与方法 1.1 试验设计本研究所用微咸水通过在纯净水中溶解分析纯氯化钠制备,根据微咸水矿化度范围(2~5 g·L–1)[12],确定处理梯度为4 g·L–1(7 135 μS·cm–1)、2 g·L–1(3 440 μS·cm–1)和0.5 g·L–1(996 μS·cm–1,淡水),并以纯净水为对照。制冰容器为内径10 cm的有机玻璃柱,注水高度为15 cm,体积为1 177 mL,置于–15℃环境中冻结24 h。
采用4个融冰装置(图 1),分别将矿化度为0.5 g·L–1、2 g·L–1、4 g·L–1的微咸水冰体置于1~3号融冰装置中,并将等体积纯净水冰体置于4号融冰装置,作为对照。首批次控制融冰恒温箱温度为10 ℃,融冰装置漏斗下方放置烧杯,每间隔2 h取一次融水,测定融出水量(称重并采用量筒读取体积),及其电导率,直至4种处理下的冰体全部融化,记录各处理微咸水冰体融化完成所用时间。第二批次将恒温箱温度设置为15 ℃,重复以上过程。
以内蒙古河套灌区解放闸灌域的中等盐渍化土壤为融水入渗的数值模拟对象。将采集的原状土壤环刀样饱和,用高速恒温冷冻离心机(CR21GⅡ型,日立,日本)测定环刀样品脱湿过程的土壤水分特征曲线,并采用RETC软件中的van Genuchten- Mualem[13]模型进行拟合,得到基本土壤水力参数(表 1),作为数值模型参数初始值:
微咸水结冰后融出水质通过电导率来反映,水量由量筒读取,通过绘制变化过程曲线,反映融出水量和水质随时间的动态变化。采用实测率定模型将电导率换算成矿化度,并统计融化后不同矿化度融出水体积占总融出水体积的比例,反映微咸水冰体融冰过程咸淡分离效果。
用纯净水和分析纯氯化钠配制一系列浓度的微咸水样,并测定其电导率,用origin软件进行拟合显示,电导率(x,μS·cm–1)与矿化度(y,g·L–1)有显著线性关系:
$ y = 0.00067x - 0.51136 \ \ \ \ R^{2}=0.998 $ | (1) |
微咸水冰体相对融化速率按下式进行计算:
$ {v}_{i}=\frac{{V}_{i}}{({V}_{i}+{V}_{{\rm{剩余}}})t} $ | (2) |
式中,vi表示时间为i时对应的相对融化速率,mL·(mL h)–1;Vi指t时段内融出水的体积,mL;t指监测时间间隔,2h;V剩余指时间为i时的剩余冰体融化后的体积,mL。
1.3 HYDRUS-1D模型建立通过HYDRUS-1D软件,建立微咸水冰体融水入渗和微咸水直接入渗的一维土壤水盐运移模型。
概念模型:咸水条件下,田宇等[14]的研究表明,咸水冰体融水入渗与不同矿化度咸水梯次入渗对土壤的脱盐效果具有一致性。因此,在本研究中,将融冰试验中各时段的融出水量换算为水层厚度,作为该水盐运移模型的灌水量,融出水矿化度即为入渗水浓度。模拟土壤厚度为50 cm,将土壤概化为均质各向同性,剖面初始含水量及盐分含量相同(图 2)。
土壤水分运动数学模型:基于以上条件,不考虑根系吸水,由Richards方程[15-16]建立一维土壤水分运动模型:
基本方程:
$ \frac{{\partial \theta }}{{\partial t}} = \frac{\partial }{{\partial z}}[D(\theta )\frac{{\partial \theta }}{{\partial z}}] + \frac{{\partial K(\theta )}}{{\partial z}} $ | (3) |
初始条件:
$ \theta (z, 0) = {\theta _0}(z), {\text{ }}Z < z < 0 $ | (4) |
边界条件:
$ {\rm{上边界:}}\ \ - K(\theta )(\frac{{\partial \theta }}{{\partial z}} + 1) = {q_s}{\text{, }}z = 0 $ | (5) |
$ {\rm{下边界:}}\ \ \frac{{\partial \theta }}{{\partial z}} = 0{\text{, z = Z}} $ | (6) |
式中,t为时间,h;θ为土壤体积含水率,%;K(θ)为非饱和导水率,cm·h–1;D(θ)为土壤水分扩散率,cm2·h–1;θ0为初始土壤体积含水量,cm;qs为地表水分通量,cm·h–1;z为垂向空间坐标,cm;Z为下边界位置,–50 cm。其中,土壤水分特征曲线可用van Genuchten-Mualem模型[17]表示。
土壤溶质运移数学模型:基于以上条件,不考虑固态吸附与源汇项,由对流-弥散方程[18]建立一维土壤溶质运移模型:
基本方程:
$ \frac{{\partial \theta c}}{{\partial t}} = \frac{\partial }{{\partial z}}(\theta D\frac{{\partial c}}{{\partial z}}) - q\frac{{\partial c}}{{\partial z}} $ | (7) |
初始条件:
$ c(z, 0) = {c_0}(z){\text{, Z < z < 0; }}t = 0 $ | (8) |
边界条件:
$ {\rm{上边界:}}\ \ -\theta D\frac{\partial c}{\partial z}+qc={q}_{s}{c}_{s}(t)\text{, }\ \text{ }z=0;\text{ }t > 0 $ | (9) |
$ {\rm{下边界:}}\ \ - D\frac{{\partial c}}{{\partial z}} = 0, {\text{ }}Z < z < 0 $ | (10) |
式中,t为时间,h;θ为土壤体积含水率,%;D为弥散系数,cm·h–1;c为土壤水盐分含量,g·cm–3;q为垂直方向达西流速,cm·h–1;c0为剖面初始土壤水盐分含量,g cm–3;cs为上边界灌溉水矿化度,g·cm–3;qs为地表水分通量,cm·h–1,灌水入渗时取正值;z为垂向空间坐标,cm;Z为下边界位置,–50 cm。
数值模型设置:根据入渗特点,按照先密后疏[19]设定输出时间点为12 h、24 h、48 h、96 h、144 h、240 h、360 h。根据已有土壤信息确定初始体积含水率为0.32 cm·cm–3。上边界设为可积水大气边界,将灌水量作为边界降水输入;微咸水冰体融水入渗时,根据微咸水冰体融水试验所测得各时段融出水量,换算为水层厚度,作为时段灌水量;微咸水直接入渗时,设定15 cm微咸水以1 h灌入。下边界设为自由排水边界。初始土壤水分特征参数见表 1。溶质运移模型中,根据已有土壤信息以15.91 g·L–1为初始土壤水盐分含量。上边界确定为浓度通量边界,输入变边界条件为灌水浓度;微咸水冰体融水入渗时,根据融冰试验中所测得各时段融出水的电导率,换算为浓度,作为该浓度边界输入;微咸水直接入渗时,输入变边界条件为灌入微咸水的浓度。下边界确定为零浓度梯度边界。初始溶质运移参数中,土壤干容重为1.55 g·cm–3,纵向弥散度DL参考前人研究成果,取为20 cm[20-21]。
2 结果 2.1 微咸水冰体相对融化速率与融出水质 2.1.1 不同矿化度微咸水冰体相对融化速率不同解冻温度微咸水冰体融出水量随时间变化如图 3所示。融化前期随时间增加,融出水量不断增加,达到峰值以后,由于冰的体积变小,融出水量开始下降,直至融化完成;且15 ℃处理峰值的出现时间明显早于10 ℃处理。微咸水冰体的初始矿化度对融冰过程有重要影响。10 ℃时(图 3a),4 g·L–1处理的微咸水冰体融化完成所用时间最短(72 h)。15 ℃时(图 3b),2 g·L–1和4 g·L–1处理的融化时间较0.5 g·L–1处理短;纯净水冰体在前期(0~10 h)融出水量大于其他处理,
相对融化速率由式(2)计算,不同解冻温度各矿化度微咸水冰体的相对融化速率随时间的变化过程如图 4所示。各处理下微咸水冰体的相对融化速率在融化前期增加缓慢,至融化末期,整体快速增加。对比图 4a和图 4b,温度越高,相对融化速率增加越快,融化过程完成的时间越短;如4 g·L–1处理的微咸水冰体在15 ℃时,44 h融化结束,而在10 ℃时则需要68 h,时长约为15 ℃时的1.5倍。纯净水冰体在前期(0~10 h)融化速率大于其他处理,后期增加缓慢,小于其他处理。对比图 3和图 4,在融出水量的峰值过后,融出水量迅速下降,但相对融化速率却迅速增加,表明在融化后期,冰体的体积变小对融出水量的下降有控制作用,即剩余冰量小,融出水量也小。
为定量评价微咸水冰体的相对融化速率变化,应用Origin软件通过指数函数中的BoxLucas1函数对其变化过程进行拟合(图 4),并进行回归分析和显著性检验(表 2)。15 ℃时0.5 g·L–1处理决定系数R2为0.85,纯净水处理为0.69,其余处理R2为0.94 ~ 0.98,均在0.05水平上显著,可以较为准确地描述相对融化速率随时间的变化情况。函数表达式为:
$y=a\left(1-e^{-b x}\right)$ | (11) |
式中,a、b为拟合常量;x为累积时间,h;y为相对融化速率,mL·(mL·h)–1。
2.1.2 不同矿化度微咸水冰体融出水质不同温度(15 ℃、10 ℃)下各处理的融出水矿化度变化过程,如图 5所示。在初始时段,融出水的矿化度远大于融冰前微咸水的矿化度。如10 ℃时,4 g·L–1处理初始融出水矿化度69 g·L–1,这表明在试验初始阶段(0~8 h),冰体中的盐分以较高浓度排出。处理矿化度越高,初始阶段融出水的盐浓度越高;随后各处理融出水矿化度急剧下降,最终可降低至初始矿化度的1%。
融冰前期,矿化度处理相同时,温度越高,融出水矿化度越低,且矿化度下降越剧烈。对比融出水量变化(图 3)可以看出,温度对融出水矿化度的影响主要与融出水量有关。融冰前期,15 ℃时各处理的融出水量远大于10 ℃情景,会使得脱盐量相同时,15 ℃时的融出水矿化度相对较小。
通过Origin软件,采用指数函数中的Asymptotic1函数对融出水质的变化过程进行拟合(图 5),并进行回归分析和显著性检验(表 3)。15 ℃时2 g·L–1处理决定系数R2为0.88,其余处理R2为0.96~0.99,均在0.05水平显著,拟合模型可较为准确地描述融出水质随时间的变化情况。
函数表达式为:
$y=a-b c^x$ | (12) |
式中,a、b、c为拟合常量;x为累积时间,h;y为融出水矿化度,g·L–1。
对各处理融出水质进行分类(矿化度大于5 g·L–1为咸水,1 g·L–1~5 g·L–1为微咸水,小于1 g·L–1为淡水),同时对各处理小于冻结前处理矿化度的融出水体积进行统计,如图 6所示。三种矿化度处理的冰体均有淡水融出,矿化度处理越低,融出水中淡水体积越大、咸水体积越小。即使是在15 ℃时,4 g·L–1处理的融出淡水仅占融出水总量的47%,用于灌溉盐渍化土壤时,这部分水便具备淋洗盐分效用。15 ℃时,4 g·L–1和2 g·L–1处理下均有超过900 mL(融出水总量的75%)的融出水矿化度小于冻结前矿化度,0.5 g·L–1处理下为543 mL。10 ℃时,4 g·L–1和2 g·L–1处理融出水矿化度小于冻结前矿化度的体积较15 ℃时小,分别为884 mL和977 mL,0.5 g·L–1处理为722 mL;但融出的淡水体积却明显较15 ℃时大。以上结果均表明,各矿化度微咸水结冰融水过程,水盐分离效果十分明显。
基于建立的微咸水冰体融水入渗一维土壤水盐运移数值模拟,分析微咸水冰体融水入渗和微咸水直接入渗时,各处理不同观测点土壤盐分的动态变化(图 7)。微咸水冰体融水入渗时,不同处理各观测点土壤水含盐量变化存在明显差异。2 g·L–1和4 g·L–1处理在模拟初期约30 h均有明显的积盐现象。在10 ℃时,4 g·L–1的处理下五个观测点初期均先后表现出积盐现象,其中N1观测点积盐强烈;2 g·L–1的处理下只有N1和N2观测点表现出积盐现象,N1观测点较为明显,且10 ℃时两种矿化度处理的积盐现象存在一定滞后现象。0.5 g·L–1的处理各观测点均无积盐现象。在15 ℃时,各矿化度处理的盐分运移过程与10 ℃时较为相似,2 g·L–1和4 g·L–1处理的N1观测点15 ℃时的积盐强度均大于10 ℃情景,但持续时间相对较短。10 ℃时各处理观测点最终的土壤水含盐量,明显小于15 ℃时各观测点的土壤水含盐量,说明10 ℃时融化后期融出水矿化度虽然略微高于15 ℃情景(图 5),但因融出水量较大(图 3),对土壤的淋洗效果更好。土壤水含盐量最终趋近的稳定值与处理矿化度密切相关,融冰后期融出水矿化度大大降低,不同处理各观测点均有显著的脱盐效果,且对上层土壤的淋洗效果最优。
微咸水直接灌溉入渗时,各处理所有观测点均表现为先剧烈脱盐,后趋于稳定的变化规律。与微咸水冰融水入渗相比,各处理均无积盐过程,同时也表现为越靠近上边界,脱盐速率越快,最终的土壤水含盐量越小。对于不同矿化度处理,各观测点最终趋近于稳定的土壤水含盐量,表现为矿化度越低,各观测点最终土壤含盐量的稳定值越小。
2.3 土壤水盐均衡计算及淋洗效果对比分析12种不同模拟条件下50 cm土壤剖面的水盐均衡,剖面最终模拟时刻(360 h)土体中的储水量、储盐量及脱盐率如表 4所示。同时,为体现微咸水冰体融水入渗初期轻微积盐的现象,加入了模拟12 h时的结果。
由水盐均衡计算结果可以看出,微咸水冰体融水入渗相比微咸水直接入渗不仅提高了土壤脱盐率,还一定程度上增加了土壤中的储水量,当灌溉面积较大时,总量可能表现出更明显差异。微咸水冰体融水入渗时,由于10℃时冰体融化速率慢,融出水量小,延长了入渗过程,因此12 h时土壤还未达到饱和含水率,且最终时刻10℃条件下土壤储水量略大于15℃情景。在12 h时,10℃条件下的2 g·L–1和4 g·L–1两种处理均表现出积盐现象;15℃时在12 h已经发生了土壤脱盐,并且处理矿化度越低,土壤脱盐率越高;而对比10℃和15℃两种条件最终时刻的储盐量,10 ℃对应矿化度处理的土壤储盐量显著小于15℃处理,这与前述盐分运移分析结果一致。与之对应,微咸水直接入渗的水盐均衡计算表明,不同矿化度处理未对土壤储水量产生影响,而最终时刻土壤中的储盐量几乎达到相同微咸水冰体融水处理的两倍,脱盐效果相对较差。
剖面脱盐率的计算结果表明,10℃时相同矿化度处理的微咸水冰体融水入渗对土壤的淋洗效果优于15℃情景。同时相同温度和矿化度处理下微咸水冰体融水入渗对土壤的淋洗效果优于微咸水直接入渗,10℃条件下2 g·L–1矿化度的微咸水冰体融水入渗的剖面脱盐率为89.42%,甚至优于0.5 g·L–1的直接入渗处理。对比图 7中的各子图也说明,相同矿化度处理10℃条件下微咸水冰融水入渗对盐渍土的淋洗效果更好;同时在温度和矿化度处理均相同的情况下,微咸水冰体融水入渗时5个观测点最终趋向稳定的土壤水含盐量,均显著小于微咸水直接入渗情景。以上结果充分表明:基于微咸水冰体融化过程中发生的咸淡水分离效应,后融化的低矿化度淡水入渗后对盐渍土盐分有较好的淋洗效果。
3 讨论 3.1 微咸水冰体融化过程的咸淡分离效应有助于淋洗盐渍土盐分本文试验结果表明,微咸水冰体在融化时,咸淡分离效应明显,各处理微咸水冰体的融出淡水体积占比均达75%以上。不同矿化度处理对融化过程的影响主要因盐分浓度差异导致水的冰点不同:盐分浓度增加导致盐溶液的平衡冻结温度降低,浓度越大,冻结平衡温度越低,在相同温度下形成的温差越大,导致传热速率增加[22]。因此,盐分浓度越高,冰的融化速率越快。微咸水冻结时对溶质的排斥作用,以及融化时由于重力作用形成的盐水通道,使得微咸水冰体融化时先融出的水矿化度较高,后融出的水矿化度较低,表现出明显的咸淡分离效应。在融水入渗时,后融出的低矿化度水入渗后对盐渍土盐分有较好的淋洗效果,这使得相同处理条件下,微咸水冰体融水入渗对盐渍土的淋洗效果要远好于微咸水直接入渗对土壤的淋洗效果。田宇等[14]关于咸水冰融化入渗的土柱试验研究也表明,融化出的不同矿化度水梯次入渗时,后入渗的低矿化度水对盐渍土中的盐分淋洗效果较好,与本文微咸水冰体融水入渗的模拟规律一致。
盐水通道的形成可能是微咸水冰体融化过程中咸淡分离的重要影响因素。微咸水冰体在最初阶段融出水矿化度极大,并随时间增加呈指数降低,这说明冰体中的溶质不仅通过融化释放,还可能是以盐胞形式通过盐水通道排出。这主要源于对盐度更大的海冰融化过程的认识,冰-海界面最初的盐排斥、盐扩散、重力排水以及表层融水冲刷导致了海冰中盐的流失。Cole和Shapiro[23]对海冰进行了微观结构的观察,证明在海冰中存在大量的盐水通道。Luo等[24]的研究表明,在冻结的咸水冰体中观察到了盐水胞的存在。因此,微咸水冻结过程中也可能形成盐水胞,并在重力作用下缓慢移动;随着温度升高,在冰中逐渐生成盐水通道,为溶质的排出提供了途径。在后续研究中,可考虑对微咸水结冰后的微观结构进行细致观察,为盐水通道的形成提供更直接证据。试验结果同时表明,微咸水冰体融出水的水盐分离效果与温度密切相关,10℃相比15℃情景,温度越低,前期(0~10 h)融出水的矿化度更大,但全过程融出淡水体积更大,水盐分离效果更好。根据盐水通道的形成过程,温度越低,冰晶的融化速度越慢,盐水胞可在更长的时间形成完整的盐水通道,为水和溶质的分离提供了更有利的条件。
3.2 应加强微咸水冰体融出水质对土壤入渗特性影响的研究灌溉水质会对土壤的结构及理化性质产生影响,进而影响土壤的入渗特性[25],这也是咸水结冰融水入渗对盐渍土的淋洗效果较好的一个重要原因。灌溉水的盐分和钠吸附比(SAR)对土壤物理性质具有差异性影响,SAR增大会导致土壤导水率下降,而高含盐量可以抵消高SAR引起的不利影响[24]。Li等[26]关于盐渍土的研究表明,盐水处理的土柱较低盐度和淡水处理的土柱有更高的导水性。本研究中微咸水冰体的渐次融水入渗的顺序为:高矿化度水、中等矿化度水、低矿化度水以及淡水。在实际的微咸水融冰入渗过程中,前期的高含盐量融水可防止黏土分散,保持土壤结构和渗透性,使得相比于微咸水直接入渗,微咸水冰体融水入渗的深度更深,入渗量更大;这也使得后期融出的淡水可以对土壤中的盐分进行更加充分地淋洗,从而提高对盐渍土盐分的淋洗效果。因此,微咸水融冰灌溉实际应用于土壤盐分淋洗,可能优于本文模拟的淋洗效果。在今后的研究中,可进一步开展入渗过程微咸水冰体渐次融出水质对土壤结构及理化性质影响的研究,并在模拟模型中加以考虑;同时在微咸水结冰灌溉的实际应用中,昼夜气温变化大,会发生冰体与土体的反复冻融情形,也会对土壤结构以及理化性质产生影响,在今后的研究中,也需要针对这些因素,开展更加深入细致的研究。
3.3 模型参数敏感性土壤水盐运移数值模型对土壤水力参数和溶质运移参数的敏感性存在差异。在模型建立过程中,土壤水力参数是根据实测土壤水分特征曲线,由RETC软件拟合得到,其中Ks是由土壤的容重和颗粒分级预测获取。溶质运移参数中,纵向弥散度取自他人研究成果[20-21]。Rocha等[27]的研究结果表明,土壤水力参数中敏感性从大到小为n、θs、Ks,l最小。因此选择参数DL、n、Ks进行参数敏感性分析(表 5)。
将参数DL、n、Ks变化+10%、+5%、–5%、–10%,分别进行数值模拟计算,对参数变化后土壤剖面最后一个输出时间点下边界的土壤含盐量,计算均方根误差。由计算结果可以看出,DL、n、Ks的变化对模型存在一定影响,其中DL敏感性较小,n在10 ℃,矿化度为0.5 g·L–1、4 g·L–1和15 ℃,矿化度为0.5 g·L–1处理下敏感性较大;Ks在10 ℃,矿化度为0.5 g·L–1、4 g·L–1和15 ℃,矿化度为4 g·L–1处理下表现出较大敏感性。这说明DL、n、Ks对模型的准确性均存在一定影响,但从模型输出结果看,参数变化对盐分动态的整体趋势未产生很大影响,仍然是相同处理条件下,微咸水冰体融水入渗对土壤盐分的淋洗效果好于微咸水直接入渗。
4 结论(1)微咸水冰体单位时间融出水量整体呈现出先增大后减小的趋势,并且矿化度越高,融出水量变化越剧烈,峰值越高。融化速率在融冰前期增加缓慢,后期剧烈增加。(2)融出水矿化度在融冰前期极大,随后剧烈下降,最终融出水矿化度可降低至初始时的1%左右。在不同处理下,微咸水冰体的融出淡水体积占比均达75%以上,水盐分离效果明显。(3)在相同条件下微咸水冰体融水入渗对盐渍土的淋洗效果更好,10℃条件下微咸水冰体融水入渗对盐渍土的淋洗效果较15℃时更好。(4)本研究初步表明,在西北内陆地区,应用微咸地下水结冰灌溉方式,对改善内陆地区的土壤盐渍化状况有较大潜力,可进一步开展深入研究。
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